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第1章 导航系统概述1

1.1导航的基本概述1

1.1.1导航的起源1

1.1.2导航的基本概念1

1.1.3导航的基本任务1

1.2导航的基本元素2

1.2.1航向2

1.2.2航迹3

1.2.3方位3

1.2.4航向角3

1.2.5真航向、真方位与航向角之间的关系3

1.2.6航速4

1.3导航的基本需求5

1.3.1航空导航需求5

1.3.2航海导航需求6

1.3.3陆地导航需求7

1.3.4航天导航应用8

1.3.5非导航应用需求9

1.4导航的分类10

1.4.1观测导航10

1.4.2天文导航10

1.4.3地磁导航11

1.4.4推算导航12

1.4.5无线电导航12

1.4.6激光导航13

1.4.7组合导航14

1.5无线电导航的发展历史14

1.5.1早期阶段14

1.5.2发展阶段15

1.5.3成熟阶段15

1.5.4未来发展趋势16

第2章 无线电导航的定位原理与技术基础17

2.1无线电导航的基本原理和分类17

2.1.1无线电导航的一般过程17

2.1.2无线电导航的物理基础17

2.1.3无线电导航的定位几何原理18

2.1.4无线电导航的分类21

2.2无线电导航系统的主要技术指标22

2.3无线电导航信号传播的一般知识26

2.3.1电波传播的基本概念26

2.3.2地面波传播28

2.3.3天波传播29

2.3.4视距传播30

2.3.5波导模传播30

2.4坐标系及其变换31

2.4.1地球的形体31

2.4.2大地坐标系34

2.4.3空间直角坐标系35

2.4.4空间直角坐标系与大地坐标系的关系35

第3章 无线电导航系统的误差原理39

3.1系统误差概述39

3.2无线电导航系统测量误差39

3.2.1无线电导航测量误差的基本概念39

3.2.2观测精度的评定标准43

3.2.3观测值函数的均方误差44

3.3位置线误差46

3.3.1位置线的基本概念46

3.3.2位置线梯度47

3.3.3无线电测向系统的位置线48

3.3.4无线电测距系统的位置线49

3.3.5无线电测距差系统的位置线49

3.4定位误差52

3.4.1等概率误差椭圆52

3.4.2均方误差圆58

3.5工作区61

3.5.1无线电测向系统的工作区62

3.5.2无线电测距系统的工作区63

3.5.3无线电测距差系统的工作区64

3.5.4导航台配置情况对测距差导航系统工作区的影响67

3.5.5测距差导航系统的覆盖区68

第4章 无线电测向导航系统69

4.1测向定位方法69

4.1.1两台测向定位法69

4.1.2单台测向定位法69

4.1.3归航法70

4.2测定电波来向方法71

4.2.1天线的方向性71

4.2.2最小值测向法74

4.2.3最大值测向法74

4.2.4比较测向法75

4.3无线电测向仪75

4.3.1测角系统的组成76

4.3.2无线电测角器的测角原理76

4.3.3阴极射线管目测试无线电测向仪78

4.4无线电测向仪的测向误差82

4.4.1设备本身误差82

4.4.2电波传播误差82

4.4.3无线电自差83

第5章 无线电测距导航系统84

5.1概述84

5.2无线电测距系统84

5.2.1系统特性84

5.2.2系统的构成与特点86

5.3频率测距导航系统——无线电高度表88

5.3.1系统特性88

5.3.2调频式高度表测距（测高）原理88

5.4相位测距系统定位系统——GPS89

5.4.1系统特点89

5.4.2系统组成90

5.4.3定位原理91

5.4.4信号格式92

5.4.5测量方法93

第6章 脉冲测距差导航系统95

6.1概述95

6.2脉冲测距差定位原理96

6.2.1脉冲法测距差几何定位原理96

6.2.2发射台的配置96

6.2.3位置线双值性的消除97

6.2.4主、副台信号的识别99

6.2.5系统定位100

6.3系统信号格式与接收组成102

6.3.1信号格式102

6.3.2接收组成105

6.3.3信号的接收部分105

6.3.4控制分机107

6.3.5分频分机107

6.3.6门控分机108

6.3.7计数108

6.3.8电源108

6.3.9扫描、显示与时差测量108

6.3.10扫描同步111

6.3.11自动时差测量111

第7章 相位测距差导航系统112

7.1概述112

7.2相位测距差系统定位原理113

7.2.1相位测距差原理113

7.2.2相位差测量系统中存在的问题114

7.2.3信号同步115

7.2.4信号区分115

7.2.5多值性的消除117

7.2.6巷识别118

7.3按时间分割制工作的相位测距差系统——“长河”三号120

7.3.1系统特点120

7.3.2定位原理120

7.3.3信号格式122

7.4按频率分割制工作的相位测距差系统——台卡系统123

7.4.1系统特点123

7.4.2定位原理123

7.4.3信号格式124

7.4.4接收原理125

7.5奥米加导航系统128

7.5.1系统特点128

7.5.2奥米加电波传播原理129

7.5.3信号格式131

7.5.4奥米加接收机131

第8章 脉冲—相位测距差导航系统136

8.1概述136

8.2脉冲—相位测距差系统定位原理136

8.2.1脉冲—相位测距差原理136

8.2.2消除多值性的必要条件138

8.3电波传播对系统的影响138

8.3.1工作频率的选择138

8.3.2100kHz地波传播特性对系统工作的影响139

8.3.3100kHz传播特性及其利用144

8.4信号设计146

8.4.1信号设计原则146

8.4.2单个脉冲波形设计分析及参数选择147

8.4.3系统信号设计分析151

8.5相位编码与相关检测153

8.5.1相位编码153

8.5.2相关检测154

8.5.3多脉冲—相位互补码的基本概念157

8.5.4国际常用码分析159

8.6自动搜索165

8.6.1基本概念165

8.6.2信号检测问题166

8.6.3采样脉冲的结构形式166

8.6.4搜索方法168

8.7天波和地波识别170

8.7.1基本概念170

8.7.2天波、地波识别方法171

8.7.3天波、地波识别的工作过程173

8.8相位跟踪174

8.9周期识别175

8.9.1基本概念175

8.9.2射频采样法175

8.9.3包络识别法178

8.10“罗兰”C系统179

8.10.1系统的特点179

8.10.2系统的组成180

8.10.3“罗兰”C接收机181

第9章 组合导航系统183

9.1概述183

9.1.1问题的提出183

9.1.2组合导航系统的特点185

9.1.3组合导航系统的组成186

9.2组合导航系统的组成模式及发展现状186

9.2.1组合导航系统的基本类型186

9.2.2推算航行的导航方法187

9.2.3组合导航系统的组合模式188

9.2.4国内外组合导航系统的研究现状190

9.2.5组合导航系统的最新发展动态190

参考文献192